XCV. Ueber das Haͤrten des Gypses; von Hrn. Dr. L. Elsner, Lehrer am koͤniglichen Gewerbe-Institute zu Berlin. Aus den Verhandlungen des Vereins zur Befoͤrderung des Gewerbfleißes in Preußen, 1843, 5te Lieferung. Elsner, über das Härten des Gypses. Nachdem ich die Ehre gehabt hatte, am 4. Febr. 1841 einem verehrlichen Verein zur Beförderung des Gewerbfleißes einen Aufsaz über meine Versuche, das Härten des Gypses betreffend, nebst dazu gehörigen Probestüken zu überreichen, welche deutlich bewiesen, daß man im Stande sey, auch unserem Gyps eine bedeutende Härte zu ertheilen, erhielt ich durch den wirklichen Geheimen Ober-Regierungsrath Hrn. Beuth den Auftrag, meine Versuche über den in Rede stehenden Gegenstand fortzusezen. — Ich habe dieses gethan und erlaube mir in Folgendem die Resultate derselben mitzutheilen. Dem Gyps eine bei weitem größere Härte zu ertheilen, als er gewöhnlich in den daraus gefertigten Abgüssen zu haben pflegt, gibt es zwei ganz gesonderte und von einander unabhängige Methoden. Nach der einen wird der auf die bekannte Weise gefertigte Gypsabguß, nachdem derselbe völlig ausgetroknet ist, in eine gesättigte Alaunauflösung eingelegt, nach einiger Zeit aus derselben herausgenommen und zuerst an der Luft, alsdann in einem warmen Luftstrome getroknet. Das andere Verfahren besteht darin, daß roher gebrannter Gyps in Alaunlösung gelegt, alsdann an der Luft getroknet und nochmals gebrannt wird. So einfach nun auch diese Operationen sind, so treten dennoch bei der praktischen Ausführung derselben mehrere Nebenumstände ein, deren Bedeutsamkeit von der Art ist, daß sie alle Aufmerksamkeit verdient. Um eine große Büste zu härten, wurde dieselbe in eine Alaunauflösung gelegt, welche aus einem Theile Alaun und 12–13 Theilen Wasser von 15° C. bestand. Der zu diesem so wie zu den übrigen Versuchen angewendete Alaun war eisenfrei. In dieser Lösung blieb die Büste einen Monat lang liegen. Nach dieser Zeit wurde sie herausgenommen, mit Wasser abgespült und anfangs in der Luft, später in einem warmen Luftstrome ausgetroknet. Die Alaunlösung befand sich in einem großen Gefäß von Pappelholz mit hölzernen Reifen; das Gefäß war zu diesem Zwek besonders gefertigt worden. Ich hatte Pappel- (oder Linden-)holz deßhalb gewählt, um nicht fürchten zu müssen, daß die Alaunlösung durch den Farbstoff einer andern Holzart gefärbt werde.Die Alaunloͤsung drang nach einigen Tagen durch die Fugen des Gefaͤßes, obgleich acht Tage lang Wasser in demselben gestanden hatte, ohne daß die geringste Menge durchgedrungen war. — Die einmal zum Haͤrten gebrauchte Alaunloͤsung kann noch zu vielen andern aͤhnlichen Versuchen angewendet werden. Die aus der Alaunlösung genommene Büste hatte eine rein weiße Farbe, welche aber beim Troknen an der Luft in eine mehr graulich-weiße überging; selbst durch schärferes Austroknen wurde dieser Uebelstand nicht völlig beseitigt. Einzelne Stellen zeigten sich reiner weiß als andere, wodurch der Abguß ein ungleichförmiges Ansehen erhielt. Uebrigens hatte die Büste eine weit größere Härte erhalten; sie färbte durchaus nicht mehr ab, während sie vor dem Einlegen in die Alaunlösung sehr stark abfärbte und so weich war, daß sie leicht mit dem Nagel des Fingers gerizt werden konnte. Die nach der Operation erhaltene Festigkeit war so groß, daß sie ziemlich starke Schläge mit einem eisernen Hammer aushielt, ohne dadurch verlezt zu werden. Staub läßt sich daher leicht durch eine Bürste abfegen, eben so werden auch fester auf der Oberfläche haftende Verunreinigungen durch Abwischen solcher Stellen mit reiner Leinwand, welche in eine Mischung von Spiritus und Wasser getaucht worden, leicht entfernt. Die nassen Stellen kann man ohne Gefahr abtroknen. — Um das Verhalten eines auf die angegebene Art gehärteten Gypsabgusses gegen Wasser zu prüfen, stellte ich einen solchen, welcher so hart war, daß er nur durch starke Hammerschläge zertrümmert werden konnte, in Wasser; hierdurch wurde er nach einigen Stunden so weich, daß er durch den schwächsten Druk des Fingers tiefe Eindrüke erhielt. Hieraus geht hervor, daß auf diese Art gehärtete Gypsabgüsse nur in trokenen Räumen aufgestellt werden dürfen. Es ist eine ganz bekannte Thatsache, daß Gypsabgüsse gewöhnlicher Art auf die Weise gegen den Einfluß der Feuchtigkeit geschüzt werden, daß man dieselben mit einem Ueberzug von Dammarharz überdekt, nachdem man sie vorher mit einer weißen Dekfarbe grundirt hat. Durch diese Operation wird einmal der Abguß weißer an Farbe, und kann auch zweitens mit feuchten Läppchen gereinigt werden. Da er aber hierdurch nicht härter wird, so wäre in Vorschlag zu bringen: den Abguß zuerst durch Einlegen in Alaunlösung zu härten und alsdann der so eben angegebenen Operation zu unterwerfen. Nachdem ich schon zu den so eben erwähnten Resultaten gekommen war, las ich den Bericht des Hrn. Chevalier über Bereitung von alaunirtem Gyps nach Angabe der HHrn. Greenwood und Savoye (im polytechnischen Journal Bd. LXXXII S. 366), woselbst sich auch eine Methode, von Hrn. Penware beschrieben, befindet, welche mit der von mir in Ausführung gebrachten viele Aehnlichkeit hat. Sie dürfte aber nicht anwendbar seyn, wenn es sich darum handelt, die feinen Ausarbeitungen der Gypsabgüsse unbeschädigt zu erhalten, denn nach dieser Vorschrift sollen die fertigen Gypsgegenstände in heiße Alaunlösung gelegt, getroknet und hierauf mit Sandpapier abgerieben werden! — Ueber das Verhalten solcher Gypsabgüsse gegen Wasser wird gesagt: ils bravent les attaques de l'humidité. Wie unbestimmt diese Angabe ist, leuchtet ein; auch habe ich oben schon gezeigt, wie sich auf die angegebene Art gehärtete Gypsabgüsse gegen Wasser verhalten. Ich gehe nun zu der andern Methode, Gyps zu härten, über, welche für die praktische Anwendung von größerer Bedeutung ist, indem der nach dieser Methode gehärtete Gyps Vorzüge besizt, die dem nach der ersten Methode präparirten abgehen. Obgleich nun dieses Verfahren der HHrn. Greenwood, Keen und Savoye jezt als fast allgemein bekannt angenommen werden darf, und obgleich ich schon im vorigen Jahre einem verehrlichen Vereine Probestüke von nach dieser Methode gehärteten Gypsen vorgelegt habe, so will ich mir dennoch erlauben, nachstehend auf die Bedingungen aufmerksam zu machen, auf welche Rüksicht genommen werden muß, soll ein Gyps von stets gleich guten Eigenschaften erhalten werden. Da im Handel gebrannter Gyps sowohl in Stüken, als auch im gepulverten Zustande vorkommt, so habe ich die Härtungsversuche mit beiderlei Arten angestellt, weil es möglich gewesen wäre, daß der eine bei den Versuchen andere Resultate gegeben hätte, als der andere. Die ganzen Stüke läßt man so lange mit Alaunlösung bedekt liegen, bis sie von lezterer völlig durchdrungen sind, wobei sie steinhart werden. Hierauf nimmt man sie heraus, läßt sie an der Luft troknen und alsdann nochmals brennen, worauf ich sogleich zurükkommen werde. — Die Operation des Einlegens ganzer gebrannter Gypsstüke in die bei der gewöhnlichen Temperatur gesättigte Alaunlösung ist so einfach und von keinen irgendwie ungünstigen Nebenumständen begleitet, daß sie wohl ganz allgemein empfohlen zu werden verdient. Nimmt man zu den Versuchen aber gepulverten gebrannten Gyps, wie er meistentheils im Handel vorzukommen pflegt, so rührt man denselben nicht mit Wasser an, sondern mit gesättigter Alaunlösung, gießt ihn alsdann aus, läßt den fest gewordenen Gyps an der Luft austroknen und alsdann nochmals brennen. Bei dem Anrühren ist aber folgender Umstand ganz besonders hervorzuheben, ohne dessen Berüksichtigung, auch bei dem ganz zwekmäßigen Brennen des alaunirten Gypses, nie ein Gyps von den gehofften guten Eigenschaften erhalten werden wird. Man muß nämlich, wie jedem Former sehr wohl bekannt ist, in die Alaunlösung den gepulverten gebrannten Gyps vorsichtig unter stetem Umrühren nach und nach eintragen, bis die gleichförmige, breiartige, aber nicht körnige Gypsmasse diejenige Consistenz erlangt hat, welche sie für den Ausguß haben muß. Hat man zu viel Gyps auf einmal hinzugeschüttet, so wird die ganze Masse sehr leicht auf einmal fest, ist nun körnig und ohne Bindung, und gibt dieselbe beim besten Hizegrad nie einen hart werdenden Gyps. Nachdem der alaunirte Gyps (sey er in ganzen Stüken angewandt worden, oder gepulvert) völlig lufttroken geworden ist, so wird er nochmals gebrannt. Die Temperatur des Brennens ist von wesentlichem Einfluß auf ein zu erhaltendes günstiges Resultat. Das Brennen kann im Kleinen in einem Tiegel, oder, was besser und sicherer ist, in einem Gypsofen vorgenommen werden, da im lezteren allein es möglich wird, eine gleichförmige Temperatur längere Zeit hindurch zu erhalten, was eine ganz besonders zu berüksichtigende Bedingung ist, soll der zum zweitenmale gebrannte Gyps die Eigenschaft haben, harte Abgüsse zu liefern. Ich brannte die alaunirten Gypsstüke, indem ich dieselben in den schon glühenden Schmelztiegel eintrug und auf diese Art völlig durchglühen ließ, dann den Tiegel aus dem Feuer nahm und mit seinem Inhalte an der Luft erkalten ließ. Eine andere Probe machte ich auf die Weise, daß ich die alaunirten Gypsstüke gegen zwei Stunden lang in einem Windofen bei Rothglühhize durchglühte; der Tiegel blieb so lange nach dem Niederbrennen der Kohlen im Ofen stehen, bis der leztere sich gänzlich abgekühlt hatte; alsdann wurden die durchgeglühten Stüke herausgenommen, um sie auf ihr weiteres Verhalten zu prüfen. — Ich bemerke, daß ich sehr viele Brennversuche angestellt habe, um aus einer größern Anzahl derselben ein sicheres Resultat ziehen zu können. Die auf die beiden Arten gebrannten Gypsstüke hatten ein mattes, milchweißes, schwach isabellfarbiges, rissiges Ansehen, ließen sich leicht zerbrechen und pulvern. Sind die alaunirten Gypse zu lange gebrannt und hat man eine zu starke Hize gegeben, so sind sie an den Kanten steinhart, lassen sich schwer zerbrechen und sehr schwierig pulvern. Das aus ihnen dargestellte Pulver bindet das Wasser nicht, wenn man versucht, es mit Wasser anzurühren; das Pulver sondert sich als schwerer Bodensaz ab, und das Wasser bleibt über dem Pulver ohne alle Bindung mit demselben stehen. Es ist daher unmöglich, auf diese Art einen Gypsabguß herzustellen. Die richtig gebrannten Gypsstüke, welche das oben beschriebene äußere Ansehen hatten, wurden fein gepulvert und das Pulver gesiebt, ein Theil desselben wurden mit Wasser, ein anderer mit Alaunlösung angerührt, um auf diese Art Abgüsse zu bilden. Die hierbei erhaltenen Resultate waren ganz verschieden; es ist daher nöthig, daß ich dieselben hier gesondert anführe. Wird der alaunirte und nochmals gebrannte Gyps, nachdem er fein gepulvert worden ist, mit Wasser angerührt, so bindet er zwar das Wasser und bildet einen Abguß, welcher aber nie das marmorähnliche Ansehen hat und nie so hart erscheint, als dieses mit den französischen harten Gypsabgüssen der Fall ist. Wird aber der alaunirte und nochmals gebrannte Gyps statt mit Wasser, mit einer Alaunlösung angerührt, welche in dem oben angegebenen Verhältniß bereitet worden ist, so bleibt zwar der hierdurch erhaltene Abguß länger naß, als die auf gewöhnliche Weise gefertigten Abgüsse, aber die Formen des Modells werden sehr scharf ausgefüllt, und die troken gewordenen Abgüsse sind steinhart, marmorähnlich und haben ein eigenthümlich mattes, sehr schwach isabellfarbiges Ansehen. Da in allen Zeitschriften angegeben ist, man soll den alaunirten und wieder gebrannten Gyps, nachdem derselbe fein pulverisirt worden ist, nur mit Wasser anrühren, um so einen harten, marmorähnlichen Abguß zu erhalten, ich aber nur durch Anrühren des Gypses mit Alaunlösung einen Gypsabguß von so guten Eigenschaften, wie so eben bemerkt, erhalten habe, so mache ich auf diese Thatsache als besonders einflußreich aufmerksam. Da, wie ich oben gezeigt habe, der alaunirte Gyps durch eine längere Zeit hindurch anhaltende richtige Erhizung nicht verdorben wird, so ersuchte ich Hrn. Fabrikanten March (der, wie ich als bekannt voraussezen darf, sich ebenfalls schon seit längerer Zeit mit ähnlichen Härtungsversuchen beschäftigt und auch sehr günstige Resultate erhalten hat) einige Probestüke von alaunirtem Gyps in einen Ofen einzusezen, in welchem Basterformen gebrannt werden. Hr. March hatte die Güte, auf mein Ersuchen, ähnliche Versuche mehrere male anstellen zu lassen, so daß es mir möglich ist, auch hierüber die erhaltenen Resultate mitzutheilen. Die alaunirten und an der Luft getrokneten Gypsproben wurden in Kapseln zu gleicher Zeit mit den Basterformen in den Ofen eingesezt und dann erst aus dem Ofen herausgenommen, als die leztern fertig gebrannt waren. Die Gypsproben waren an eine Stelle des Ofens gesezt worden, welche nicht die heftigste Hize des Brandes zu ertragen hatte. Die herausgenommenen Probestüke zeigten das oben schon beschriebene Ansehen, sie wurden fein gepulvert und ein Theil des gesiebten Pulvers nur mit Wasser, ein anderer mit Alaunlösung angerührt. Hierbei ergaben sich ganz dieselben Resultate. Der durch Behandlung mit Alaunlösung herbeigeführte härtere Cohäsionszustand zeigte sich durch die ganze Masse der Abgüsse hindurch — ein Umstand, der ebenfalls der besonderen Berüksichtigung werth ist, da dieselben hierdurch eine vorzüglich gute Eigenschaft erhalten. Da nun die vielemale wiederholten Brennversuche in dem Ofen, dessen sich Hr. March zum Brennen der Bastern bedient, darthun, daß der alaunirte Gyps in Oefen gebrannt werden kann, daß er, wie oben angegeben, Gypsabgüsse von so ausgezeichnet guten Eigenschaften liefert, so wird es am zwekmäßigsten seyn, denselben fabrikmäßig in einem hierzu besonders gebauten Ofen zu brennen, welches zu thun auch Hr. March beabsichtigt. Es dürfte alsdann auch ein Gyps erhalten werden, der bei der Verwendung zu Abgüssen nicht die schwach isabellgelbe Färbung, sondern eine rein weiße zeigt, wie dieses erstere immer der Fall war, wenn die alaunirten Gypsproben gleichzeitig mit Basterformen im Ofen gebrannt werden. Vielleicht daß der stark eisenoxydhaltige Thon, aus dem die Bastern gefertigt werden, die Ursache der schwach isabellgelben Farbe ist, welche die Abgüsse zeigen, indem es eine bekannte Thatsache ist, daß Eisenoxyd bei starker Hize sich verflüchtiget und in dem vorliegenden Falle die Ursache der Färbung seyn möchte.Die Hize in dem Glattbrennofen der koͤniglichen Porzellanfabrik zu Berlin steigt so hoch, daß Stabeisen, in eine Kapsel eingesezt, sich verschlakt und das Oxyd sich verfluͤchtigt; vergl. Handbuch der technischen Chemie von Schubarth. 3te Aufl. Bd. I. S. 521. Ein Umstand, welcher aber alsdann nicht eintreten könnte, würde der alaunirte Gyps in einem zu diesem Zwek besonders gebauten Ofen gebrannt. Die gehärteten Abgüsse haben folgende Eigenschaften: Die Härte derselben ist mindestens die des Alabasters und Marmors; diker ausgegossene Platten haben eine so große Festigkeit, daß nur sehr kräftige Schläge mit einem eisernen Hammer im Stande sind, dieselben zu zertrümmern. Die Oberfläche derselben ist von der Beschaffenheit, daß sie mit nassen Tüchern abgewaschen werden kann, ohne auch nur im mindesten darunter zu leiden, wodurch es möglich ist, diese gehärteten Abgüsse stets reinlich zu erhalten. Man kann solche Abgüsse lange Zeit im Wasser liegen lassen, sie werden hierdurch nicht verändert; ja, selbst stundenlang anhaltendes Liegen in kochendem Wasser hatte keine Veränderung in ihrer Härte zur Folge, nachdem die Probestüke wieder an der Luft troken geworden waren. Platten, aus alaunirtem und wieder gebranntem Gyps gegossen, blieben Monate lang den wechselnden Einflüssen der Atmosphäre ausgesezt, sie hielten Frost, Schnee, Regenwetter und Sonnenschein aus, ohne im mindesten an ihrer Härte verloren zu haben. Diese vorzügliche Eigenschaft macht die ausgedehntere Anwendung solcher gehärteten Gypse in der Technik um so mehr möglich, und schon hierdurch allein haben die auf die zulezt angegebene Art gehärteten Gypse einen wesentlichen Vorzug vor denjenigen, welche durch Einlegen in Alaunlösung bereitet werden. An den dünnen Kanten ist ein gut gehärteter Gypsabguß durchscheinend, Alabaster ähnlich. Die Oberfläche nimmt eine vorzüglich gute Politur an, die Farbe hat einen Stich ins schwach Isabellgelbe. Beim Anrühren eines alaunirten und wieder gebrannten Gypses mit Alaunlösung bleibt die Masse weit länger flüssig, als dieses bei denjenigen Abgüssen der Fall ist, welche auf die gewöhnliche Weise verfertigt worden sind; die Bindung des Wassers findet weit später statt, die Masse erhärtet aber ruhig in der Form, ohne sich zu drängen und ohne Blasen zu entwikeln. Das Troknen geschieht wie bei den gewöhnlichen Gypsabgüssen. Die breiartige Masse des mit Alaunlösung angerührten Gypses läßt sich mit verschiedenen Metallverbindungen und andern Farben färben, als z. B. mit Chromgelb, Berlinerblau, Karmin, Ultramarin etc., wodurch sich bunte Marmorirungen hervorbringen lassen, wie dieses schon Hr. March im größeren Maaßstabe ausgeführt hat, indem die Wandbekleidungen des Flurs seines Hauses mit solchem gefärbten und polirten Gyps bedekt sind, wodurch eine täuschende Nachahmung des Marmors hervorgebracht worden ist. Aus allen diesen so eben mitgetheilten Thatsachen geht demnach mit Sicherheit hervor: daß die bei uns vorkommenden Gypse eben so, wie die französischen, geeignet sind, nach dem oben beschriebenen Verfahren einen sehr harten und zu vielen technischen Anwendungen sehr brauchbaren Gyps zu liefern. Der Berichterstatter der französischen Abhandlung über das Härten des Gypses hebt hervor, daß es von großem Werth seyn würde, wenn die Gypse Frankreichs Probeversuchen unterworfen würden, um zu erfahren, ob jeder irgendwo brechende Gyps zu der besprochenen Härtungsmethode tauglich sey. Ueber die praktische Benuzung solch gehärteter Gypse habe ich noch Folgendes anzuführen. Aus oft wiederholten Versuchen des Hrn. Modelleurs Makenthun geht mit Sicherheit hervor, daß sich mit solchem präparirten Gyps nur Reliefs und Platten gießen lassen, daher er vorzüglich zu diesem Zwek und zu Wandbekleidungen anzuwenden ist. Es gelang nie, Statuen und freie Figuren mittelst eines solchen Gypses zu gießen, indem gerade die freien Theile, als Arme, Beine, immer unvollkommen ausgebildet wurden. Der Grund dieses Uebelstandes ist sehr wahrscheinlich in folgendem Umstände zu suchen. Der alaunirte und dann wieder gebrannte Gyps ist weit schwerer, als der gewöhnlich gebrannte, und da er sich auch später mit dem Wasser bindet als der leztere, so sakt er sich, d. h. die tiefer liegenden Stellen der freien Theile füllen sich mit Gypspulver, welches sich noch nicht mit dem Wasser verbunden hat, das leztere steht über dem Gyps, wodurch ein Zerreißen in diesen Theilen oder, was dasselbe sagt, ein Ausgehen derselben veranlaßt wird.